Ponteiro laser em alarme anti-roubo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Atenção! A radiação do laser é prejudicial aos olhos e pode danificar a pele. Ao trabalhar com fontes de radiação laser, evite atingir pessoas com o feixe.

Recentemente, os ponteiros a laser se espalharam. Eles são vendidos em lojas e mercados de rádio e seu custo é baixo. O feixe estreito emitido por tal ponteiro pode ser usado em equipamentos de segurança. Este artigo é dedicado a isso.

Os lasers infravermelhos com sua radiação invisível são amplamente utilizados em sistemas de segurança profissionais. Infelizmente, os rádios amadores ainda têm apenas um tipo de emissor de laser - um ponteiro de brilho vermelho. Possui baixo poder de radiação, não mais do que alguns miliwatts, é seguro para pessoas e animais, mas não é recomendado direcionar a radiação do laser diretamente para os olhos.

A radiação de um ponteiro laser em modo pulsado é tão sutil que em furtividade não é muito inferior aos emissores de infravermelho e, em termos de alinhamento do sistema, tem uma clara vantagem sobre eles.

Um diagrama de um emissor pulsado baseado em um ponteiro laser é mostrado na fig. 1.

A taxa de repetição de flashes de laser define o gerador, montado nos elementos DD1.1 e DD1.2. Com as classificações indicadas no diagrama, esta frequência é aproximadamente igual a 5 Hz. Devido ao circuito diferenciador C2R3, pulsos curtos com duração de 1.4 μs são formados na saída do elemento DD10. Esses pulsos abrem o transistor VT1 até a saturação e o laser VI gera flashes da mesma duração.

Para reduzir o consumo geral de energia do emissor, foi introduzido um resistor R6, que reduz a tensão de alimentação do microcircuito DD1 para 3 V. A chave seletora SA1 foi projetada para ativar o modo de radiação contínua durante o ajuste.

O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso (Fig. 2) de fibra de vidro dupla face com 1 mm de espessura. A folha sob as peças é usada apenas como um fio comum. As conexões com as conclusões de capacitores, resistores e outros elementos são mostradas em quadrados pretos; um quadrado com um ponto claro no centro mostra o "aterramento" do pino 7 do chip DD1.

Todos os resistores - MLT-0,125. Capacitores C1 e C2 - KM-6, C3 e C4 - K53-30.

O ponteiro do laser precisa ser encurtado. Afastando-se da "janela" em 18 mm (a ponta em forma de cone geralmente é removida), seu corpo é cuidadosamente arquivado em círculo e a parte da bateria é separada. O botão é desmontado da placa do laser que agora se tornou acessível, e o excesso da placa é arrancado (Fig. 3).

Todos os elementos estruturais do emissor são montados em uma placa de 51x30 mm, cortada de uma folha de poliestireno de alto impacto de 1,5 ... 2 mm de espessura (Fig. 4). Aqui: 1 - laser no encaixe-clipe; 2 - partição para a bateria; 3 - placa de circuito impresso; 4 - retentor de placa de circuito impresso colado na divisória (duas tiras de isopor); 5 - um suporte de isopor de 10 mm de altura colado na base com rosca para parafuso M2. A altura das peças na placa deve ser inferior a 10 mm.

A carcaça do emissor é feita do mesmo poliestireno na forma de uma caixa aberta. As dimensões do dispositivo totalmente montado são 56x34x19 mm.

A corrente média consumida pelo emissor de laser pulsado não excede 10 μA. Neste caso, a corrente pulsada no próprio laser é de 25...30 mA. Ao selecionar um resistor R7, esta corrente pode ser alterada, em particular aumentada. Ao calcular a corrente pulsada, deve-se ter em mente que um resistor com resistência de 7 ... 50 Ohm é conectado em série com o resistor R60, "impresso" na própria placa do laser (ver Fig. 3).

O emissor é alimentado por uma bateria de 6 volts tipo 476. As baterias deste tamanho (Ø13x25,2 mm) têm capacidade de 95 (alcalina) a 160 mAh (lítio) e são capazes de fornecer operação contínua por pelo menos um ano. É melhor soldar os cabos à bateria, pois em equipamentos de segurança o contato com o grampo não oferece confiabilidade suficiente. Com um consumo de energia tão baixo, não há necessidade de chave liga / desliga (também, aliás, um elemento pouco confiável). O emissor permanece operacional quando a tensão de alimentação cai para 4,5 V. Claro, isso também reduz o brilho do feixe.

Um diagrama esquemático da cabeça receptora, que responde a flashes curtos de um emissor de laser, é mostrado na fig. 5.

Aqui BL1 é um fotodiodo com velocidade e sensibilidade suficientes. O tempo de seu on-off deve ser 5 ... 10 vezes menor que a duração do flash. Vários fotodiodos adequados são mostrados na tabela.

Em resposta a cada flash do laser, um único pulso aparece na saída do chip DA1 (pino 10), adequado para controle direto de chips CMOS.

Estruturalmente, recomenda-se que a cabeça seja feita na forma de um bloco remoto. O desenho do PCB é mostrado na fig. 6. Resistor R1 - MLT-125; capacitores C1 e C2 - KM-6, C3 - K53-30, C4 - qualquer óxido de tamanhos adequados.

A carcaça da cabeça deve ser à prova de luz. Pode ser colado em poliestireno preto de alto impacto. Para evitar a iluminação lateral, recomenda-se colar um capuz na "janela" do fotodiodo. Pode ser feito na forma de um "poço" de seção quadrada do mesmo poliestireno. O fotodiodo pode ser coberto com um filtro de luz vermelha: ele atenuará levemente a radiação do laser. Para proteção contra forte interferência elétrica, o cabeçote deve ser protegido por uma blindagem de metal.

A cabeça tem baixa impedância de saída e pode ser conectada a outros elementos do fotodetector com um fio fino de três fios de 1...2m de comprimento. Quando instalado ao ar livre, deve ser à prova de intempéries. A corrente consumida pela cabeça não excede 1,5 mA (com uma tensão de alimentação de 6 V).

Ao ajustar o sistema, o laser é comutado para o modo de emissão contínua e o feixe é guiado visualmente. Para economizar energia da bateria GB1, uma bateria externa de 6 volts pode ser usada durante o ajuste.

Não é necessário dizer que um emissor de laser operando em um sistema de segurança não deve apenas ser apontado com precisão, mas também "firmemente" fixado na posição definida (se o sistema tiver espelhos, isso também se aplica a eles). Embora isso não signifique que o feixe de laser não possa ser desviado. A experiência mostra que um flash de laser também pode ser detectado por sua radiação espalhada em pequenos ângulos. Fixado de forma confiável, por exemplo, flashes de um laser, removidos a 50 m, se a cabeça permanecer em um círculo com um diâmetro de 35 cm

Autor: Yu.Vinogradov, Moscou

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